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UGNX培训资料4-NX扫描特征1

4NX扫描特征

扫描特征是利用截面线串沿着引导方向或引导线移动而得到三维实体或片体的方法，常用于非规则几

何形状的特征建模。扫描的特点是其所建立的模型与截面线串、引导方向或引导线具有相关性，对截面线

串、引导方向或引导线的编辑会使所创建的模型随之更新。扫描特征可以与己存在的实体进行布尔操作。

截面线串和引导线可以是实体边缘、面边界、二维曲线或草图等。

4.1扫描特征的类型和建模策略

扫描特征主要包括拉伸、回转、扫掠，其中扫掠特征包括扫掠、沿引导线扫掠和管道等。

1．[拉伸]特征

将特征截面曲线沿着某个矢量方向进行扫描，该矢量方向可以是某个坐标轴方向、基准特征创建的矢

量或是某条直线或实体边缘。对于板壳类零件可以创建其特征截面线并利用[拉伸]特征创建实体模型，如

图4-1所示。

2．[回转]特征

将特征截面线绕着回转轴进行扫描，该回转轴可以是某个坐标轴方向、基准特征创建的矢量或是某条

直线或实体边缘。对于轴、盘类零件，其特征截面线可以在轴截面上获得，此外，该类零件的特征截面线

基于回转轴对称，所以只需建立特征截面线的一半，如图4-2所示，然后将特征截面线绕着回转轴进行回

转扫描，从而获得此类零件的实体模型。

图4-1拉伸特征建模图4-2回转特征建模

3．[扫掠]特征

将截面曲线沿引导线串扫描成片体或实体，其截面曲线最少1条，最多150条；引导线最少1条，最

多3条。对于异形曲面或实体可以利用[扫掠]命令实现截面线沿引导线的扫掠，如图4-3所示。

4．[沿引导线扫掠]特征

将某一特征截面线沿着某一引导线进行扫掠，如图4-4所示为异形零件的扫除，与[扫掠]不同的是[沿

引导线扫掠]只允许定义一条截面线串和一条引导线。

5．[管道]特征

将一个或多个相切连续的曲线或边作为扫掠路径，创建一个圆形横截面的单个实体，对于工程中的管

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道管网和电缆布线，需要创建沿某一路径的管道实体，如图4-5所示，这时可以省略圆形截面曲线的创建，

利用[管道]命令对话框设置截面圆形的半径，然后选择扫掠路径即可。

图4-3扫掠特征建模图4-4沿引导线扫掠特征建模

图4-5管道特征建模

综上所述，利用UGNX的扫描特征进行建模操作时，首先要对模型的结构特征进行分析，选择合适的

扫描方法，利用草图特征、曲线特征或基准特征建立模型的特征截面线、矢量方向或引导线，来完成实体

模型的创建。此外，还需要综合分析模型的结构特点，划分不同的特征结构分别进行不同形式的扫描，并

灵活运用附加操作完成模型的创建。

4.2拉伸特征

1．激活[拉伸]操作

单击[特征]工具栏中的[拉伸]按钮，或在菜单栏中选择“插入→设计特征→拉伸”，系统打开[拉伸]对

话框，如图4-6所示。该对话框除包括创建[拉伸]操作必需的[截面]、[方向]和[极限]基本选项组外，还包

括[布尔]、[拔模]、[偏置]、[设置]和[预览]附加选项组，这些选项组中的选项可以在创建拉伸时进行附加操

作。

2．拉伸基本选项的设置

[拉伸]基本选项是指创建拉伸实体所必需的选项，包括[截面]、[方向]和[极限]。

(1)[截面]选项组

用以设置截面线的获取方式，单击[绘制截面]按钮，在系统提示下，用户选择草图平面进入[草图]环境，

创建内部草图作为拉伸截面曲线。

单击[曲线]按钮提示用户选择存在的截面曲线，将鼠标选择球指向所要选择的对象，系统自动判断出

用户的选择意图。此外，激活[拉伸]对话框后在选择工具栏上会自动出现[选择规则]工具条，该工具条指定

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如何选择截面曲线，如图4-7所示。

图4-6拉伸对话框

如图4-8所示为利用草图绘制的截面曲线，该截面线的特点是有线段相交，首尾不封闭成链。

图4-7【选择规则】工具条图4-8相交截面曲线拉伸实体

利用该截面线拉伸图示实体时，如果在[选择规则]下拉列表中选择[特征曲线]选项，当用鼠标单击截面

的某条线段时，系统自动添加所有特征曲线，如图4-9(a)所示，显然该选项对于不能封闭成链的截面曲线

无法完成预期的拉伸操作。

这种情况下可选择[单条曲线]或[相连曲线]选项，并单击[在相交处停止]按钮，则在选择被交点分割的

曲线时，只选中鼠标指定的那一段，如图4-9(b)和图4-9(c)所示。

图4-9不同规则选择曲线

通过用鼠标连续点选所需要的线段最终完成图4-8所示的预期拉伸结果。[选择规则]下拉列表其余各

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项意义如下。

[自动判断曲线]——系统根据选择目标自动判断选择类型。

[相切曲线]——自动添加相切的线串。

[面的边]——自动添加面特征的所有边。

[片体边]——自动添加片体的所有边界。

(2)[方向]选项组

用以设置拉伸体的方向，默认的拉伸矢量方向为截面曲线所在平面的法向，如图4-10(a)所示。单击[反

向]按钮；可使拉伸方向与原方向相反，如图4-10(b)所示。

此外，可单击[矢量]按钮托打开矢量对话框，如图4-11所示，可以通过多种方式构建拉伸矢量来改变

方向，也可在[方向]选项组中选择[指定矢量]下拉列表进行拉伸矢量的创建。

图4-10拉伸方向设置图4-11拉伸方向创建

如图4-12所示，利用[矢量]对话框构造的不同矢量进行的拉伸结果。

图4-12不同方向的拉伸

(3)[极限]选项组

用以设置拉伸操作的开始和结束位置。[开始]和[结束]下拉列表中的选项提供了指定拉伸位置的不同方

式，如图4-13所示。其各项意义如下。

[值]——以数值的方式设置拉伸开始或结束的位置，拉伸截面线所在的平面默认为0平面，与法向同

向为正，反向为负。

[对称值]——以截面线所在的平面为基准平面，以指定数值的方式向两个方向对称拉伸。

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图4-13拉伸极限选项

[直至下一个]——结束位置沿拉伸矢量方向、开始位置沿拉伸矢量反方向，拉伸到最近的实体表面。

[直至选定对象]——开始、结束位置位于选定的对象。

[直至延伸部分]——拉伸到选定面的延伸位置。

[贯通]——当有多个实体时，创建的拉伸特征贯穿全部实体。

以[值]和[对称值]方式指定拉伸开始或结束位置时，[极限]选项组中会出现[距离]下拉列表，该列表提

供了多种指定拉伸数值的方式，如图4-14所示。一般情况下用[设为常量]选项来指定拉伸距离，如果拉伸

距离是已存在对象的某个尺寸，可以选择[测量]选项测量对象尺寸，也可用[参考]选项直接分析对象的特征

尺寸。

3．拉伸附加选项的设置

(1)[布尔]选项组[布尔]下拉列表可指定拉伸特征与创建该特征时所接触的其他体之间交互的方式，如

图4-15所示。

图4-14拉伸距离选项图4-15布尔操作选项

(2)[拔模]选项组[拔模]下拉列表如图4-16所示，用户可在此设置拔模方式和拔模角度。

利用[从起始限制]和[从截面]选项创建拔模时，一个是在起始位置保持拉伸形状不变，如图4-17所示；

另一个是在截面位置保持不变即拔模角的顶点不同，此外[从截面]选项还可为实体的每个侧面分别指定拔

模角度，如图4-18所示。

图4-16拔模选项图4-17【从起始限制】创建拔模

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图4-18【从截面】创建拔模

[从截面不对称角度]和[从截面对称角度]选项仅在截面沿两个方向拉伸创建体时可用，[从截面不对称

角度]可在截面的两个方向为各侧面指定相同的拔模角度，也可为每个侧面的相切链单独指定拔模角度，如

图4-19所示。

图4-19【从截面不对称角度】创建一个拔模

[从截面对称角度]在截面的两个方向只能为各侧面指定相同的拔模角度，如图4-20所示。

(3)[偏置]选项组

利用[偏置]下拉列表各选项可以对拉伸体进行单侧、两侧和对称的偏置，如图4-21所示。

图4-20【从截面对称角度】创建一个拔模图4-21偏置选项

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[单侧]选项只有封闭成链的截面曲线才能使用，[结束]取正值时相对于截面向外偏置创建实体，[结束]

取负值时相对于截面向内偏置创建实体，如图4-22所示。

图4-22单侧偏置

[两侧]和[对称]选项使截面曲线向内外两个方向偏置，不同之处在于[两侧]的[开始]和[结束]可以指定不

同的值，而[对称]的开始和结束只能指定相同的值，如图4-23所示。

图4-23【两侧】和【对称】偏置

【例】拉伸建模实例

图4-24拉伸建模实例1（基本拉伸）

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图4-25拉伸建模实例2（带拔模的拉伸）

图4-26拉伸建模实例3（非正交的拉伸）图4-27拉伸建模实例4（带偏置的拉伸）

【练习】拉伸建模练习

图4-28拉伸建模练习1图4-29拉伸建模练习2

图4-30拉伸建模练习3图4-31拉伸建模练习4

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图4-32拉伸建模练习5图4-33拉伸建模练习6

图4-34拉伸建模练习7图4-35拉伸建模练习8

图4-36拉伸建模练习9图4-37拉伸建模练习10

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4.3回转特征

1．激活[回转]操作

单击[特征]工具栏中的[回转]按钮紫，或在菜单栏中选择“插入→设计特征→回转”，系统打开[回转]

对话框，如图4-38所示。

图4-38【回转】对话框

2．回转基本选项的设置

[回转]基本选项是指创建回转时所必需的选项要素，包括[截面]、[轴]和[极限]。

(1)[截面]选项组

用以设置截面线的获取方式，单击[绘制截面]按钮陋，在系统提示下用户选择草图平面，进入[草图]

环境创建内部草图作为拉伸截面曲线。

单击[曲线]按钮晒提示用户选择已存在的截面曲线，将鼠标选择球指向所要选择的对象，系统自动判

断出用户的选择意图。

如图4-39所示为利用草图绘制的截面曲线，该截面线的特点是截面内有自相交线段。

利用该截面线进行回转操作时，如果在[选择规则]下拉列表中选择[特征曲线]选项，当单击截面的某条

线段时，系统会提示报警信息，如图4-40所示。

图4-39自相交截面图4-40【选择规则】错误

这种情况下可选择[单条曲线]或[相连曲线]选项，通过用鼠标连续点选所需要的线段最终完成预期的

[回转]操作。

(2)[方向]选项组

[方向]选项组有[指定矢量]和[指定点]两个选项，[指定矢量]用来指定回转轴的方向，[指定点]用来指定

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回转轴的位置，回转的正方向符合右手螺旋定则，单击[反向]按钮可使回转轴反向。如图4-41(a)所示，指

定回转矢量为XC轴方向，回转轴的位置为坐标原点；如图4-41(b)所示，指定回转矢量为YC轴，回转轴

的位置与截面曲线中的线段共线。

图4-41指定回转方向和位置

(3)[极限]选项组

设置[回转]操作的开始和结束位置。[开始]和[结束]下拉列表中的选项提供了指定[开始]和[结束]位置方

式，如图4-42所示。其各项意义如下。

图4-42回转极限选项

[值]——以角度的方式设置回转开始和结束角度，回转正方向相对于回转轴符合右手螺旋定则，拉伸

截面线所在的平面默认为0平面。

[直至选定对象]——开始、结束位置位于选定的对象。

如图4-43所示，以[值]的方式设置回转开始角度为45°，结束角度为135°。

图4-43【回转】起始和结束位置设置

3．拉伸附加选项的设置

(1)[布尔]选项组[布尔]下拉列表可指定拉伸特征与创建该特征时所接触的其他体之间交互的方式，如

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图4-44所示。

图4-44布尔操作选项

(2)[偏置]选项组

利用[偏置]下拉列表项可以对回转体进行两侧的偏置，如图4-45所示。

图4-45回转体的两侧偏置

【例】回转建模实例

图4-46回转建模实例

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【练习】回转建模练习

图4-47回转建模练习1

图4-48回转建模练习2

图4-49回转建模练习3

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图4-50回转建模练习4

3.4沿引导线扫掠

1．激活[沿引导线扫掠]操作

单击[特征]工具栏中的[沿引导线扫掠]按钮，或在菜单栏中选择“插入→扫掠→沿引导线扫掠”，系统

打开[沿引导线扫掠]对话框，如图4-51所示。

图4-51【沿引导线扫掠】对话框图4-52沿包含尖拐角的引导线扫掠

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2．沿引导线扫掠基本选项的设置

[沿引导线扫掠]基本选项是指创建特征所必须的[截面]和[引导线]。

(1)[截面]选项组

单击[曲线]按钮，提示用户选择已存在的截面曲线，只允许选择一条截面串，将鼠标选择球指向所要

选择的对象，系统自动判断出用户的选择意图，截面曲线可以是不封闭或封闭成链的草图、曲线、边缘或

面特征。

(2)[引导线]选项组

单击[曲线]按钮，提示用户选择已存在的引导线串，只允许选择一条引导线串，此外包含尖拐角的线

串也可作为沿引导线扫掠的引导线串，如图4-52所示。

3．沿引导线扫掠的附加选项

(1)[偏置]选项组

利用[偏置]下拉列表中的选项可以对扫掠体进行偏置，[第一偏置]是指相对于截面的起始距离，[第二

偏置]是指相对于截面的结束距离，如图4-53所示。

图4-53沿引导线扫掠的【偏置】设置

(2)[设置]选项组利用[设置]下拉列表可指定所创建的特征为实体或片体，同时还可进行模型的公差设

置，如图4-54所示。

图4-54沿引导线扫掠【设置】选项

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【例】沿引导线扫掠建模实例

图4-55沿引导线扫掠建模实例

【练习】沿引导线扫掠建模练习

图4-56沿引导线扫掠建模练习1

图4-57沿引导线扫掠建模练习2

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4.5扫掠特征

1．激活[扫掠]操作

单击[特征]工具栏中的[扫掠]按钮，或在菜单栏中选择“插入→扫掠→扫掠”，系统打开[扫掠]对话框，

如图4-58所示。该对话框除包括创建[扫掠]操作的[截面]和[引导线]基本选项组外，还包括[脊线]、[截面选

项]、[设置]和[预览]选项组，通过展开并设置这些选项组中的选项可以在创建扫掠时进行附加操作。

图4-58【扫掠】对话框

2．扫掠基本选项的设置

[扫掠]基本选项是指创建特征所必须的[截面]和[引导线]。

(1)[截面]选项组

单击[曲线]按钮，提示用户选择已存在的截面曲线，截面线串最少1条，最多可选择150条，将鼠标

选择球指向所要选择的对象，系统自动判断出用户的选择意图。

(2)[引导线]选项组

单击[曲线]按钮，提示用户选择已存在的引导线串，引导线最少1条，最多3条。扫掠的引导线必须

是切向连续的线串，如图4-59所示。

图4-59【扫掠】截面与引导线串

在扫掠成型的过程中，如果仅选择1条引导线，此时可通过[截面选项]给定截面曲线沿着引导线移动

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时其方位和尺寸的变化规律。

选择2条引导线，则截面曲线沿着引导线移动的方位由2条引导线各对应点之间的连线的方向唯一确

定，但是尺寸会适当缩放，以保证截面曲线与两条引导线始终保持接触。

如果选择3条引导线，则截面曲线沿着引导线移动的方位和尺寸被完全确定，因而无须另外指定方向

和比例。

3．扫掠附加选项的设置

(1)[截面]选项组

[截面]选项组包括[插值]、[定位方法]、[缩放方法]、[对齐方法]等选项。

[插值]——在扫掠过程中，如果选择两组以上截面线串，要求选取插值方式，用于控制在相邻两截面

曲线之间扫掠体的过渡形状，[线性]按照线性分布使新曲面从一个截面过渡到下一个截面，[三次]按照三次

分布使新曲面从一个截面过渡到下一个截面，如图4-60所示，三次插值获得的模型曲面过渡更加光滑。

图4-60【插值】选项设置

[定位方法]——在扫掠过程中，如果只选择一条引导线，需要确定[定位方法]，其下拉列表提供多种方

式用于指定截面曲线沿着引导线扫掠的过程中其方向的变化规则。

[缩放方法]——在扫掠过程中，其下拉列表各项可以控制扫掠实体在起点和终点处的缩放方法。如图

4-61所示，用[周长规律]线性限制，[起点]截面线串的周长设定为6mm，[终点]截面线串的周长设定为4mm，

对扫掠实体进行缩放控制。

图4-61【周长规律】缩放结果

如图4-62所示，用[面积规律]线性限制[起点]和[终点]截面线串所围成的面积，对扫掠实体进行缩放控

UGNX培训资料4-NX扫描特征19

制。

图4-62【面积规律】缩放结果

[对齐方法]——包括[参数]和[弧长]两种方式，[参数]是指沿定义曲线将等参数曲线所通过的点以相等

的参数间隔隔开，系统将使用每条曲线的整个长度；[弧长]是指沿定义曲线将等参数曲线将要通过的点以

相等的圆弧长间隔隔开，系统将使用每条曲线的整个长度。

(2)[脊线]选项组

为了更好地控制截面线串的方向，可以在生成扫掠自由形式特征的过程中使用脊线。通常构造脊线线

串在某个平行方向流动来引导线串。在脊线串的每个点处构造平面，称为截面平面，垂直于该点处脊线线

串的切线。然后将此截面平面与引导线串相交以得到轴矢量的端点，系统用它进行方向控制和比例控制，

如图4-63所示为有、无脊线情况下进行扫掠的区别。

图4-63【脊线】选项设置

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【例】扫掠建模实例

图4-64扫掠建模实例1

图4-65扫掠建模实例2

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【练习】扫掠建模练习

图4-66扫掠建模练习

4.6扫描特征建模综合实例

1．综合利用扫描特征创建图4-67所示的模型。

（1）模型分析

如图4-68所示，该模型由带通孔底板、带六边形孔的斜立板、加强肋板、弧形立板组成。

（2）建模策略

弧形立板利用[沿引导线扫掠]创建，其余各组成部分均可在相应的截面上创建草绘曲线并灵活利用[拉

伸]创建，建模步骤如图4-69所示。

2．综合利用扫描特征创建图4-70所示模型。

（1）模型分析

如图4-71所示，该模型由基体、6个直径8mm孔、斜凸耳等部分组成。

（2）建模策略

基体部分可用[回转]特征创建，其余特征综合运用[拉伸]特征创建，建模步骤如图4-72所示。

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图4-67扫描特征建模综合实例1

图4-68综合实例1模型组成

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图4-69综合实例1建模步骤

图4-70扫描特征建模综合实例2

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图4-71综合实例2模型组成

图4-72综合实例2建模步骤

【练习】扫描建模综合练习

1．综合利用扫描特征创建图4-73所示模型。

已知：A=123mm，B=61mm，C=35mm，D=63mm。

2．综合利用扫描特征创建4-74所示模型。

已知：A=95mm，B=111mm，C=73mm，D=101mm

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图4-73扫描建模综合练习1

图4-74扫描建模综合练习2

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图4-75扫描建模综合练习3

图4-76扫描建模综合练习4

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图4-77扫描建模综合练习5

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图4-78扫描建模综合练习6图4-79扫描建模综合练习7

图4-80扫描建模综合练习8图4-81扫描建模综合练习9

图4-82扫描建模综合练习10

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图4-83扫描建模综合练习11图4-84扫描建模综合练习12

图4-85扫描建模综合练习13图4-86扫描建模综合练习14